ANALISA PENGARUH HEAT TREATMENT HARDENINGeprints.unpam.ac.id/6313/1/FILE COVER.pdfKata kunci : besi...

ANALISA PENGARUH HEAT TREATMENT (HARDENING)

TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BESI

COR NODULAR (FCD 60)

MUHAMMAD ZAMROJI

(2014030415)

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS PAMULANG

PAMULANG

2018

ii

ANALISA PENGARUH HEAT TREATMENT (HARDENING)

TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BESI

COR NODULAR (FCD 60)

SKRIPSI

Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Tugas Akhir Jurusan Teknik Mesin

Fakultas Teknik Mesin

oleh :

MUHAMMAD ZAMROJI

2014030415

PROGRAM STUDI TEKNIK MESIN

UNIVERSITAS PAMULANG

Jln. Surya Kencana No. 1 Pamulang Barat Tlp./Fax. ( 021 ) 7412566

Tangerang Selatan – Banten 15417

2018

viii

RIWAYAT HIDUP

MUHAMMAD ZAMROJI, dilahirkan pada 8 Desember 1990 di Desa

Garum Kabupaten Blitar. Anak keempat dari empat bersaudara dari

pasangan suami istri Bapak Markhaban dan Ibu Siti Asiyah.

Peneliti menyelesaikan pendidikan di Sekolah Dasar di MI Darul

Huda Desa Tingal Kecamatan Garum pada tahun 2004. Pada tahun itu

juga peneliti melanjutkan pendidikan di MTs NU Garum dan tamat pada tahun 2007

kemudian melanjutkan Sekolah Menengah Atas atau sederajat di SMK Negeri 01

Kota Blitar dan selesai pada tahun 2010. Hingga akhirnya peneliti sedang menempuh

kuliah di Fakultas Teknik Jurusan Teknik Mesin Universitas Pamulang Kota

Tangerang Selatan.

Dengan ketekunan, motivasi tinggi untuk terus belajar dan berusaha, peneliti

sedang menyelesaikan pengerjaan tugas akhir skripsi yang berjudul “ANALISA

PENGARUH HEAT TREATMENT (HARDENING) TERHADAP SIFAT

MEKANIK DAN STRUKTUR MIKRO BESI COR NODULAR (FCD60)”.

Semoga dengan penelitian tugas akhir kerja praktek ini mampu memberikan

kontribusi positif terhadap dunia pendidikan dan khususnya untuk peneliti.

ix

MOTTO

1. Harga kebaikan manusia adalah diukur menurut apa yang telah

dilaksanakan/diperbuatnya.

2. Jadilah seperti karang di lautan yang kuat dihantam ombak dan kerjakanlah

hal yang bermanfaat untuk diri sendiri dan orang lain, karena hidup hanyalah

sekali. Ingat hanya pada Allah apapun dan di manapun kita berada kepada

Dia-lah tempat meminta dan memohon.

x

ABSTRAK

Logam besi cor dapat dilakukan perlakukan panas untuk memperbaiki sifat-sifatnya.

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh perlakuan panas terhadap sifat

mekanik dan stuktur mikro besi cor grafit. Bahan yang dipakai ini berupa besi cor

nodular as-cast FCD 60 hasil pembelian di salah satu toko besi di Jakarta. Pada

penelitian diuji sifat mekanik (kekerasan) serta pengamatan metallografi. Pada

struktur mikro pada besi cor nodular FCD60 terdapat fasa penyusun antara lain

ferrite, pearlite dan carbida. Spesimen non heat treatment memiliki rata-rata

kekerasan sebesar 21 HRc, spesimen hasil heat treatment i i i

rata-rata sebesar 25,33 HRc, spesimen hasil heat treatment i i i

kekerasan rata-rata sebesar 40,33 HRc, spesimen hasil heat treatment

memiliki kekerasan rata-rata sebesar 38,66 HRc. Nilai kekerasan terbesar yaitu hasil

heat treatment i Sepesimen hasil heat treatment

memiliki susunan butiran yang semakin besar, jumlah ferrite meningkat dan carbida

juga mengalami peningkatan.

Kata kunci : besi cor, besi cor nodular FCD60, heat treatment, uji rockwell dan

struktur mikro

xi

ABSTRACT

Cast iron metal can be treated heat to improve its properties. This study aims to

determine the effect of heat treatment on mechanical properties and microstructure of

graphite cast iron. The material used is in the form of nodular cast iron as-cast FCD

60 from the purchase at one of the iron shops in Jakarta. In this study the mechanical

properties (hardness) and metallographic observations were tested. In the

microstructure of nodular cast iron FCD60 there are constituent phases including

ferrite, pearlite and carbide. Non h

equal to 40.33 HRc. The heat treatment specimen has a larger grain arrangement,

the number of ferrite increases and carbide also increases.

Keywords: cast iron, nodular cast iron FCD60, heat treatment, rockwell test and

microstructure

xii

KATA PENGANTAR

Rasa syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT karena berkat rahmat

dan karuniaNya penulis dapat menyelesaikan penelitian tugas akhir dengan baik

sesuai waktu yang ditentukan.

Penelitian ini ditulis agar mahasiswa mendapat gambaran tetang bagaimana

membuat tugas akhir dengan baik dan benar, dan juga untuk menambah bekal

pengalaman yang berhubungan dengan Teknik Mesin secara khusus.

Penelitian ini mengambil judul “ANALISA PENGARUH HEAT

TREATMENT (HARDENING) TERHADAP SIFAT MEKANIK DAN

STRUKTUR MIKRO BESI COR NODULAR (FCD60)”.

Penyusunan tugas akhir ini tentunya masih kurang dari kata sempurna, tetapi

penulis berusaha semaksimal munggkin untuk dapat menyelesaikan dengan

kekurangan dan keterbatasan yang ada.

Penulis menyadari, tugas akhir yang penulis tulis ini tidak mungkin

ters i p d d g i i g h h d do’

dari berbagai pihak selama proses penyelesaian skripsi ini. Pada kesempatan ini

penulis tidak lupa mengucapkan rasa terimakasih yang tak terhingga dan penghargaan

yang setinggi – tingginya kepada semua puhak yang bersimpati dan membantu

penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini, diantaranya :

1. Ir. Djuhana, M,Si selaku Ketua Program Studi Teknik Mesin Universitas

Pamulang.

2. Sunardi selaku pembiming I skripsi yang telah meluangkan waktu dan tenaga

untuk memberi saran, motivasi, serta selalu sabar dalam membimbing penulis

dari awal hingga akhir pembuatan skripsi.

3. Ir.mulyadi M,Si selaku dosen pembimbing II dosen yang membantu dalam

melakukan pengujian dari awal hingga selesai.

xiv

DAFTAR ISI

COVER ............................................................................................................ ii

HALAMAN LEMBAR PENGESAHAN HASIL KARYA SENDIRI ..........iii

HALAMAN PENGESAHAN ......................................................................... iv

HALAMAN PENGESAHAN PERBAIKAN .................................................. v

HALAMAN PERNYATAAN PERSETUJUAN ............................................ vi

LEMBAR PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI......................... vii

DAFTAR RIWAYAT HIDUP ......................................................................viii

MOTTO .......................................................................................................... ix

ABSTRAK ...................................................................................................... .x

ABSTRAKS ...................................................................................................... xi

KATA PENGHANTAR................................................................................. xii

DAFTAR ISI ................................................................................................. xiv

DAFTAR GAMBAR ..................................................................................xviii

DAFTAR TABEL .......................................................................................... xx

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ......................................................................... 1

1.2 Rumus Masalah ........................................................................ 1

1.3 Batasan Masalah........................................................................ 2

1.4 Tujuan Penelitian ..................................................................... 2

xv

1.5 Manfaat Penelitian ................................................................... 2

1.6 Metode Penelitian..................................................................... 3

1.7 Sistematika Penulisan............................................................... 3

BAB II LANDASAN TEORI .......................................................................... 5

2.1 Heat Treatment ......................................................................... 5

2.1.1 Hardening ....................................................................... 6

2.1.2 Tempering ....................................................................... 7

2.1.3 Anealing .......................................................................... 8

2.1.4 Normalizing ..................................................................... 9

2.1.5 Holding Time ................................................................. 10

2.1.6 Quenching ..................................................................... 11

2.2 Pengujian Kekerasan ............................................................. 14

2.2.1 Ball Identation test ( Brinel ) ........................................ 14

2.2.2 Cone Identation Test ( Rockwell ) ................................. 14

2.2.3 Pyramide Identation Test ( Vickers ) ............................ 15

2.3 Mikro struktur Logam ........................................................... 16

2.3.1 Metalografi ................................................................... 17

2.3.2 Fungsi Struktur Mikro ................................................... 17

2.4 Besi Tuang (Cast Iron)........................................................... 18

2.4.1 Komposisi Besi Tuang .................................................. 18

xvi

2.4.2 Jenis Besi Tuang ........................................................... 19

2.4.3 Sifat besi Tuang ............................................................ 20

2.4.4 Aplikasi Besi Tuang ..................................................... 21

2.5 Besi Cor Nodular (FCD) ......................................................... 21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN....................................................... 23

3.1 Tempat dan waktu penelitian ................................................. 23

3.1.1 Tempat penelitian ............................................................ 23

3.1.2 Waktu penelitian ............................................................ 23

3.2 Perosedur Penelitian ............................................................... 23

3.3 Persiapan alat dan bahan penelitian ....................................... 24

3.3.1 Bahan Penelitian............................................................. 24

3.3.2 Persiapan Alat ................................................................ 24

3.4 Proses Pengerjaan .................................................................. 28

3.4.1 Proses Pemotongan ........................................................ 28

3.4.2 Proses Pembubutan ........................................................ 29

3.4.3 Proses Hardening ........................................................... 29

3.4.4 Proses Quenching ........................................................... 30

3.4.5 Proses Uji Rockwell........................................................ 30

3.4.6 Proses Uji Struktur Mikro .............................................. 31

3.5 Diagram Alir Penelitian ......................................................... 32

xvii

BAB IV HASIL ANALISA DAN PEMBAHASAN .................................... 33

4.1 Data Hasil Pengujian .............................................................. 33

4.1.1 Pengujian Rockwell ............................................................ 33

4.1.2 Pengamatan Struktur Mikro ............................................... 35

BAB V PENUTUP ........................................................................................ 41

5.1 Kesimpulan ............................................................................ 41

5.2 Saran ....................................................................................... 41

DAFTAR PUSTAKA .................................................................................... 42

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................. 44

xviii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Diagram fasa Fe-Fe3C ................................................................. 9

Gambar 2.2 Isothermal Tranformation Diagram ......................................... .12

Gambar 2.3 Continuos Cooling Transformation Diagram. .......................... .13

Gambar 2.4 Posisi Beban Penekanan Metode Brinell. ................................. .14

Gambar 2.5 Posisi Beban Penekanan Metode Rockwell. .............................. .15

Gambar 2.6 Posisi Beban Penekanan Metode Vickers.................................. .16

Gambar 2.7 Gambar Struktur Mikro Logam................................................. .16

Gambar 2.8 Struktur Mikro Besi Cor Nodular............................................... 22

Gambar 3.1 Bahan Besi Cor Nodular FCD 60 ............................................... 24

Gambar 3.2 Mesin Gergaji Besi ..................................................................... 25

Gambar 3.3 Vernier Caliper .......................................................................... 25

Gambar 3.4 Mesin Bubut ............................................................................... 26

Gambar 3.5 Alat Uji Rockwell ....................................................................... 27

Gambar 3.6 Media Quenching Oli ................................................................. 28

Gambar 3.7 Alat Uji Struktur Mikro .............................................................. 28

Gambar 3.8 Proses Pemotongan .................................................................... 29

Gambar 3.9 Proses Pembubutan .................................................................... 29

Gambar 3.10 Proses Hardening ..................................................................... 30

Gambar 3.11 Proses Quenching ..................................................................... 30

xix

Gambar 3.12 Pengujian Rockwell .................................................................. 31

Gambar 3.13 Pengamatan Struktur Mikro ..................................................... 31

Gambar 3.14 Diagram Alir Penelitian ........................................................... 32

Gambar 4.1 Hasil Pengujian Rockwell ........................................................... 33

Gambar 4.2 Grafik Hasil Pengujian Rockwell ............................................... 34

Gambar 4.3 Grafik Rata-Rata Hasil Pengujian Rockwell .............................. 35

Gambar 4.4 Foto Struktur Mikro Spesimen 1(Tanpa Heat Treatment) ......... 36

Gambar 4.5 Foto Struktur Mikro Spesimen 2 (Heat Treatment ........ 36



xx

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Sifat Mekanik Besi Cor Nodular 700 Menurut Standar JIS........... 21

Tabel 4.1 Data hasil Uji Rockwell .................................................................. 34

Tabel 4.2 Ferrite-Pearlite Report Spesimen 1 ............................................... 36




ANALISA PENGARUH HEAT TREATMENT HARDENINGeprints.unpam.ac.id/6313/1/FILE COVER.pdfKata kunci : besi...

Documents

Transcript of ANALISA PENGARUH HEAT TREATMENT HARDENINGeprints.unpam.ac.id/6313/1/FILE COVER.pdfKata kunci : besi...